KR200154319Y1 - Lithium cell - Google Patents
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Abstract
본 고안은 무수계 1,2차 전지인 리튬전지에 관한 것으로, 양극활성물질로 된 판상의 양극(12)과 판상의 고체 고분자 전해질(14) 및 음극활성물질로 된 판상의 음극(16)이 적층되고, 상기 양극(12) 및 음극(16)의 각 전극에 판상의 금속 집전체(10,18)가 접착된 구조의 리튬전지에 있어서, 상기 집전체(10,18)의 접착면에 스크래치(19)가 형성된 것을 특징으로 하여, 상기 양극 및 음극 집전체의 접착면에 형성된 스크래치로 인해 보강된 접착력으로 전극과 집전체가 결합되어 간극 및 틈 발생을 줄일 수 있게 됨으로 인해, 종래의 리튬전지를 구성하는 양극과 양극 집전체간 및 음극과 음극집전체간에 형성된 간극 및 틈으로 인해 발생되던 에너지손실을 줄일 수 있게 된다.The present invention relates to a lithium battery that is an anhydrous primary or secondary battery, wherein a plate-shaped positive electrode 12 made of a positive electrode active material, a plate-like solid polymer electrolyte 14 and a plate-shaped negative electrode 16 made of a negative electrode active material In a lithium battery having a structure in which plate-shaped metal current collectors 10 and 18 are bonded to the electrodes of the positive electrode 12 and the negative electrode 16, scratches are applied to the adhesive surfaces of the current collectors 10 and 18. Characterized in that (19), the electrode and the current collector is combined with the reinforced adhesive force due to the scratches formed on the adhesive surface of the positive electrode and the negative electrode current collector, it is possible to reduce the occurrence of gaps and gaps, the conventional lithium battery It is possible to reduce the energy loss caused by the gaps and gaps formed between the positive electrode and the positive electrode current collector and the negative electrode and the negative electrode current collector.
Description
본 고안은 무수계 1,2차 전지인 리튬전지에 관한 것으로, 특히 양극과 양극 집전체 및 음극과 음극 집전체의 결합력을 향상시켜 내부손실이 줄어들게 고안된 리튬전지에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium battery that is an anhydrous primary and secondary batteries, and more particularly, to a lithium battery designed to reduce internal losses by improving the bonding force between the positive electrode and the positive electrode current collector and the negative electrode and the negative electrode current collector.
일반적으로 리튬전지는 양극활성물질로 리튬을 사용하는 전지를 말하는데, 이 전지에서 방전시 생성되는 리튬이온은 작은 이온 반지름을 가지기 때문에 고체상 속을 확산하기 쉬워 리튬전지에서 사용되는 전해질은 비프로톤성 고체 고분자 전해질을 주로 사용한다.In general, a lithium battery refers to a battery using lithium as a positive electrode active material. Lithium ions generated during discharge in the battery have a small ion radius, and thus are easily diffused in a solid phase. The electrolyte used in a lithium battery is an aprotic solid. The polymer electrolyte is mainly used.
종래의 리튬전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 적층구조를 갖는 것이 일반적으로 상부의 양극 집전체(10, anode collector)와 상기 양극 집전체 하단의 리튬 양극(12, lithium anode), 이 양극(12) 하단의 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrilonitrile)과 에틸렌카보네이트(EC, ethylene carbonate), γ-부티롤락톤(butyrolactone)등의 유기용매나 SOCl2와 같은 무기용매에 리튬염 등의 알칼리 금속염을 용해하여 겔화한 고분자 전해질(14), 이 전해질(14) 하단의 할로겐화물이나 산화물, 탄소 및 그 화합물, 칼로겐화물 등의 음극활성물질로 된 음극(16, cathode) 및 제일 하단의 알루미늄박이나 스테인레스 스틸 등의 음극집전체(18, cathode collector)로 구성되어 있다. 이와 같이 적층된 전지의 전체두께는 그다지 크지않아 충분한 유연성을 지니기 때문에 리튬전지를 컴팩트한 사이즈로 제조할 수 있고, 고체 고분자 전해질(14)을 사용하므로써 사용안전성면에서 액체 전해질을 사용한 전지보다 뛰어나다. 그리고 리튬전지의 출력전압은 넓은 범위내에서 선택할 수 있고, 높은 에너지밀도를 가지기 때문에 적은 부피로도 큰 용량을 가진 전지로 사용할 수 있게 한다.In the conventional lithium battery, as shown in FIG. 1, a laminate structure generally has a positive electrode collector 10 on the upper side, a lithium anode 12 on the lower side of the positive electrode collector, and a positive electrode ( 12) Alkali metal salts, such as lithium salts, in organic solvents such as polyacrylonitrile (PAN, polyacrilonitrile), ethylene carbonate (EC), butyrolactone, and inorganic solvents such as SOCl 2 at the bottom A polymer electrolyte 14 that was dissolved and gelled, a cathode 16 made of a cathode active material such as a halide or oxide, carbon and a compound thereof, and a chalcide at the bottom of the electrolyte 14 and an aluminum foil at the bottom of the electrolyte. And a cathode collector 18 such as stainless steel. Since the total thickness of the stacked cells is not so large and has sufficient flexibility, the lithium battery can be manufactured in a compact size, and by using the solid polymer electrolyte 14, it is superior to the battery using the liquid electrolyte in terms of safety. In addition, the output voltage of a lithium battery can be selected within a wide range, and because it has a high energy density, it can be used as a battery having a large capacity even in a small volume.
그러나, 상기 집전체와 전극간의 결합이 각각의 금속 평활면끼리 이루어짐으로 인해 완전한 부착이 어려워 부분적으로 간극이 형성되고, 또한 전지용기에 팩킹시 가해지는 압력 때문에 접착이 약한 부위에 틈이 형성되기도 하여, 이 간극과 틈에서 발생되는 에너지손실이 전지의 품질을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.However, since the coupling between the current collector and the electrode is made of each metal smooth surface, it is difficult to completely attach the gap, and a gap is formed in a weakly adhered portion due to the pressure applied to the battery container. In addition, the energy loss generated in these gaps and gaps has a problem of degrading the quality of the battery.
이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 리튬전지와 동일한 물질을 사용하면서도 전극과 집전체간의 결합력을 향상시켜 내부손실이 없는 리튬전지를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, it is an object to provide a lithium battery without internal loss by improving the bonding force between the electrode and the current collector, while using the same material as the conventional lithium battery.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 리튬전지는, 양극활성물질로 된 판상의 양극과 판상의 고체 고분자 전해질 및 음극활성물질로 된 판상의 음극이 적층되고, 상기 양극 및 음극의 각 전극에 판상의 금속 집전체가 접착된 구조의 리튬전지에 있어서, 상기 집전체의 접착면에 스크래치가 형성된 것을 특징으로 하는 것이다.In the lithium battery of the present invention for achieving the above object, a plate-shaped positive electrode made of a positive electrode active material and a plate-shaped negative electrode made of a plate-like solid polymer electrolyte and a negative electrode active material are laminated, and each plate of the positive electrode and the negative electrode plate A lithium battery having a structure in which a metal current collector of is bonded, wherein a scratch is formed on an adhesive surface of the current collector.
상기 구조의 리튬전지는 종래의 전극의 평활면과 집전체의 평활면간이 접착되어 결합된 것보다 스크래치가 형성된 집전체 접착면과 전극간에 접착이 일어남으로 인해 한층 단단한 결합이 될 수 있는 것이다.The lithium battery of the above structure may be more firmly bonded due to the adhesion between the electrode and the current collector adhesive surface is scratch-formed than the smooth surface of the electrode and the smooth surface of the current collector is bonded.
도 1은 종래의 리튬전지의 사시도,1 is a perspective view of a conventional lithium battery,
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 집전체의 사시도이다.2 is a perspective view of a current collector according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 양극 집전체 12 : 양극10: positive electrode current collector 12: positive electrode
14 : 전해질 16 : 음극14 electrolyte 16 cathode
18 : 음극 집전체 19 : 스크래치18: negative electrode current collector 19: scratch
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 고안의 바람직한 실시예로서 도 1에 도시된 바와 같이, 상부에서 부터 차례로 양극집전체(10), 양극(12), 고체 고분자 전해질(14), 음극(16), 음극 집전체(18)로 구성되어진 것을 들 수 있다. 이때 상기 양극 집전체(10) 및 음극 집전체(18)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 양극(12)과 음극(16)과의 결합면에 스크래치(19)가 형성되어 있다.As a preferred embodiment of the present invention as shown in Figure 1, from the top to the positive electrode current collector 10, the positive electrode 12, the solid polymer electrolyte 14, the negative electrode 16, the negative electrode current collector 18 The structure is mentioned. In this case, as shown in FIG. 2, the cathode current collector 10 and the anode current collector 18 have a scratch 19 formed on a bonding surface of the cathode 12 and the anode 16.
상기한 구조의 리튬전지를 양극(12)을 리튬으로 하고, 음극(16)을 전이금속산화물인 LiχCoO2 또는 Li2Mn4O9을 사용하며, 전해질(14)로서 폴리아크릴로니트릴(PAN, polyacrylonitrile)과 γ- 부티롤락톤(butyrolactone)에 리튬염인 LiAsF6, LiN이 섞인 것을 사용하고, 양극집전체(10)와 음극집전체(18)는 스크래치(19)가 형성된 알루미늄호일 또는 스테인레스 스틸을 사용하여 제조하는 과정을 설명하면, 상기 스크래치(19)가 형성된 알루미늄호일의 접착면에 탄소분말과 상기 전이금속산화물과 상기 전해질과의 혼합물을 도포하여 음극(16)과 음극집전체(18)가 접착된 음극부를 형성하고, 이 음극부의 음극(16)위에 상기 전해질(14)을 도포하며, 다시 이 전해질(14) 상부에 양극집전체와 양극이 소정의 바인더로 접착된 양극부를 부착시켜 리튬전지를 제조하게 된다.In the lithium battery having the above structure, the positive electrode 12 is lithium, and the negative electrode 16 uses LiχCoO2 or Li2Mn4O9, which is a transition metal oxide, and polyacrylonitrile (PAN, polyacrylonitrile) and? Using a mixture of lithium salts LiAsF6, LiN in a tyrolactone (butyrolactone), the positive electrode current collector 10 and the negative electrode current collector 18 is manufactured by using an aluminum foil or stainless steel with a scratch 19 is formed In other words, a carbon powder, a mixture of the transition metal oxide, and the electrolyte is coated on the adhesive surface of the aluminum foil on which the scratches 19 are formed to form a negative electrode portion to which the negative electrode 16 and the negative electrode current collector 18 are bonded. In addition, the electrolyte 14 is coated on the negative electrode 16 of the negative electrode part, and the positive electrode current collector and the positive electrode are attached to the upper part of the electrolyte 14 by a predetermined binder to prepare a lithium battery.
이러한 제조과정중 양극 및 음극 집전체(10,18)와 양극(10) 및 음극(16)의 결합과정이 본 고안의 핵심으로, 상기 집전체(10,18)의 결합면에 형성된 스크래치(19)로 인해 보다 넓은 접착면을 확보할 수 있게 되어 종래 발생되던 간극이나 틈의 발생이 현저하게 줄어들게 된다.The bonding process of the positive electrode and the negative electrode current collector (10,18) and the positive electrode 10 and the negative electrode 16 during the manufacturing process is the core of the present invention, the scratches (19) formed on the bonding surface of the current collector (10,18) Because of this, it is possible to secure a wider adhesive surface is significantly reduced the occurrence of gaps or gaps that have occurred conventionally.
따라서 종래의 간극이나 틈에서 발생되던 에너지손실이 본 고안의 리튬전지에서는 발생되지 않게 되는 것이다.Therefore, the energy loss generated in the conventional gaps or gaps is not generated in the lithium battery of the present invention.
이와같은 본 고안의 효과는 상기 양극 및 음극 집전체의 접착면에 형성된 스크래치로 인해 보강된 접착력으로 전극과 집전체가 결합되어 간극 및 틈 발생을 줄일 수 있게 됨으로 인해, 종래의 리튬전지를 구성하는 양극과 양극 집전체간 및 음극과 음극집전체간에 형성된 간극 및 틈으로 인해 발생되던 에너지손실을 줄일 수 있게 하는 것이다.Such an effect of the present invention is to combine the electrode and the current collector by the adhesive force reinforced by the scratches formed on the adhesive surface of the positive electrode and the negative electrode current collector to reduce the occurrence of gaps and gaps, constituting a conventional lithium battery The energy loss caused by the gap and the gap formed between the positive electrode and the positive electrode current collector and between the negative electrode and the negative electrode current collector can be reduced.
Claims (1)
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| KR2019960047875U KR200154319Y1 (en) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Lithium cell |
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Family Applications (1)
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| KR2019960047875U KR200154319Y1 (en) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Lithium cell |
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1996
- 1996-12-11 KR KR2019960047875U patent/KR200154319Y1/en not_active IP Right Cessation
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| KR19980034920U (en) | 1998-09-15 |
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